1、1第 3 课时 核酸的结构和功能目标导航 1.结合教材 P1920 ，说出核酸的种类、结构。2.结合教材 P21，简述 DNA 和 RNA在细胞中的分布和功能。一、核酸的种类(阅读 P19)1.分类一类是脱氧核糖核酸，简称 DNA；一类是核糖核酸，简称 RNA。2.元素组成核酸由 C、H、O、N、P 五种元素组成。二、核酸的结构(阅读 P1920 )1.核酸的基本组成单位核苷酸(1)组成：一个核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。如下图所示：(2)种类：根据五碳糖的不同，可分为两类脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。脱氧核苷酸：构成 DNA 的基本单位，如图：核糖核苷
2、酸：构成 RNA 的基本单位，如图：2.核酸的构成(1)核酸的结构层次2(2)核酸的形成每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。绝大多数 DNA 由两条脱氧核糖核苷酸链构成，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构；DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。RNA 通常由一条核糖核苷酸链构成。三、核酸的分布、功能(阅读 P21)1.分布：DNA 主要存在于细胞核中，RNA 主要存在于细胞质中。2.功能是细胞中携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有十分重要的作用。一、核酸的组成和结构1.核酸的元素组成Error!Err
3、or!2.基本单位核苷酸的组成3.核酸的种类及组成归纳类别 核酸3DNA RNA核苷酸基本单位脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸共有 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)碱基特有 T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)五碳糖 脱氧核糖 核糖化学成分酸 磷酸分布 主要分布在细胞核中 主要分布在细胞质中4.DNA 分子的结构(1)结构示意图(2)图形解读解读 外侧 内侧构成方式磷酸和脱氧核糖交替连接，两条主链呈反向平行，有规则地盘旋成双螺旋主链上对应的碱基以氢键连接成对，对应碱基之间互补(AT，GC)配对，碱基平面之间平行排列位置 磷酸和脱氧核糖位于双螺旋结构外侧 碱基位于双螺旋结构内侧动态变化 相对稳定 碱基
4、比率和碱基序列可变1.已知某核酸的碱基种类，能确定它是哪种核酸吗？答案 能。含 T 而不含 U 的一定是 DNA；含 U 而不含 T 的一定是 RNA。2.若用放射性同位素标记某物质以追踪 DNA 与 RNA 的合成过程，你认为标记哪种物质较科学？答案 用放射性同位素标记胸腺嘧啶(T)，可追踪 DNA 合成；用放射性同位素标记尿嘧啶(U)可用于追踪 RNA 合成。3.蛋白质具有多样性，核酸是否有多样性？多样性的原因是什么？答案 具有。核苷酸数目不同和排列顺序多样。41.如图所示，由 1 分子磷酸、1 分子含氮碱基 m 和 1 分子化合物 a 构成了化合物 b，则下列叙述正确的是( )A.若 m
5、 为腺嘌呤，则 b 肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B.若 a 为核糖，则 b 为 DNA 的基本组成单位C.若 m 为尿嘧啶，则 DNA 中肯定不含 b 这种化合物D.若由 b 构成的核酸能与双缩脲试剂反应显紫色，则 b 为脱氧核苷酸问题导析 (1)由题意可知，a 为五碳糖、b 为核苷酸，根据所含五碳糖的不同，核苷酸可分为两种：脱氧核苷酸和核糖核苷酸。(2)脱氧核苷酸是组成 DNA 的基本单位，其特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶。(3)核糖核苷酸是组成 RNA 的基本单位，其特有的成分是核糖和尿嘧啶。答案 C一题多变根据上题回答下列问题：(1)当 a 的种类不同时，m 的种类相同吗？_。(2)当 m 的
6、种类确定时，a 的种类能确定吗？_。答案 (1)不一定。当 a 为核糖时，m 可能为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或尿嘧啶，当 a 为脱氧核糖时，m 可为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶。(2)不一定。当 m 为 A、G 或 C 时，a 可以是核糖也可以是脱氧核糖；当 m 为 T 时，a 则是脱氧核糖；当 m 为 U 时，a 则是核糖。二、核酸的分布和功能51.不同生物中的核酸生物种类核酸遗传物质说明 举例原核生物和真核生物含有 DNA 和 RNA 两种核酸DNARNA 不是遗传物质，但 RNA 在遗传信息的传递和表达过程中起着重要的作用细菌、人等只含有 DNA DNA大多数噬菌体病毒只含有 RNA
7、RNA常见的病毒体内含有 DNA 或 RNA烟草花叶病毒(1)同种生物不同细胞中 DNA 一般相同，而 RNA 则一般不同，蛋白质种类和含量也不同。(2)核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸与蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近。2.两种核酸的比较核酸种类项目DNA RNA基本元素 C、H、O、N、P基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸无机酸 磷 酸五碳糖 脱氧核糖 核 糖核苷酸化学组成 碱基 4 种 (A、T、 C、G) 4 种(A、U、C、G)分 布 主要存在于细胞核中 主要存在于细胞质中空间结构 双螺旋结构 单链结构功 能 决定生物的遗传和变
8、异 参与蛋白质的合成3.核酸的功能(1)指导和控制生物体的形态、生理和行为等多种性状的表达和变化。(2)通过精确的自我复制，为生物将其特性传递给下一代提供最基本的分子基础。61.各种生物体中有几种核苷酸？几种碱基？答案 细胞生物体中有 8 种核苷酸，5 种碱基；而病毒中有 4 种核苷酸，4 种碱基。具体如下表：生物类别 核酸种类遗传物质碱基种类核苷酸种类细胞生物 DNA 和 RNA DNA A、G、C、T、U 8 种只含 DNA DNA A、G、C、T 4 种病毒只含 RNA RNA A、G、C、U 4 种2.“DNA 指纹法”在案件侦破中具有重要的作用，试分析此方法运用了 DNA 的什么功能
9、？答案 DNA 上携带着大量的遗传信息，不同个体 DNA 分子的 4 种核苷酸分子的组合或序列不同。2.不同生物含有的核酸种类不同。真核生物同时含有 DNA 和 RNA，病毒体内含有 DNA 或RNA。下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述正确的是( )A口腔上皮细胞B洋葱叶肉细胞C脊髓灰质炎病毒D豌豆根毛细胞碱基 5 种 5 种 5 种 8 种核苷酸 5 种 8 种 8 种 8 种问题导析 (1)具有细胞结构的生物细胞中含有两种核酸，只有 DNA 是遗传物质。(2)病毒只含有一种核酸(DNA 或 RNA)，其遗传物质只能是 DNA 或 RNA。(3)组成 DNA 的碱基有 4 种：A、G、
10、C、T，组成 RNA 的碱基有 4 种：A、G、C、U，所以共有碱基 5 种；核苷酸是组成 DNA 或 RNA 的单体，DNA 的单体有 4 种脱氧核糖核苷酸(碱基：A、G、C、T)，RNA 的单体有 4 种核糖核苷酸(碱基：A、C、G、U)；由于 DNA 和 RNA 含有不同的五碳糖，因而同时含 DNA、RNA 的生物，碱基虽然有 5 种，但核苷酸却有 8 种。答案 B一题多变下图是 DNA 和 RNA 组成的结构示意图，下列有关说法中正确的是( )7A.病毒中都有 5 种碱基和 8 种核苷酸B.细菌的遗传物质由 5 种碱基构成C.人体细胞的细胞质中可存在上述两种核酸D.DNA 彻底水解得到
11、的产物中有两种五碳糖答案 C1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于 DNA 与 RNA 特点的比较，叙述正确的是( )A.在细胞内存在的主要部位相同B.构成的五碳糖不同C.核苷酸之间的连接方式不同8D.构成的碱基相同答案 B2.水稻叶肉细胞中的 DNA 主要存在于( )A.细胞质 B.细胞核C.线粒体 D.叶绿体答案 B解析 水稻叶肉细胞中的 DNA 主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体含有少量的 DNA 和RNA。3.下列有关核酸的叙述中，错误的是( )A.生物体内具有遗传功能的大分子化合物B.细胞内生命物质的主要成分之一C.由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成D.由核苷酸聚合而成的大分子化合
12、物答案 C解析 核酸有两种DNA 和 RNA，DNA 中含脱氧核糖，RNA 中含核糖。4.组成 DNA 结构的基本成分是( )核糖 脱氧核糖 磷酸 腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶A. B.C. D.答案 C解析 组成 DNA 结构的基本单位是脱氧核糖核苷酸。5.下图表示一条核苷酸链(部分)，请结合该图回答以下问题：(1)DNA 大多是由_条_链构成，RNA 通常是由_条_链构成的。(2)若该图为脱氧核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是_；图中9是_，是_，是_，是_。(3)若该图为核糖核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是_。图中是_，是_。答案 (1)两 脱氧核苷酸 一
13、核糖核苷酸(2)T 磷酸 脱氧核糖 腺嘌呤 鸟嘌呤脱氧核苷酸(3)U 核糖 鸟嘌呤核糖核苷酸解析 从碱基组成上看，组成 DNA 的碱基有 A、G、C、T 四种，组成 RNA 的碱基有A、G、C、U 四种。DNA 的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，一个脱氧核苷酸由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成；绝大多数 DNA 由两条脱氧核苷酸链构成；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，一个核糖核苷酸由一分子含氮碱基、一分子核糖和一分子磷酸组成。基础巩固1.下图表示一分子( )A.核酸 B.脱氧核糖核苷酸C.氨基酸 D.碱基答案 B解析 由图示碱基 T 说明该核苷酸为脱氧核糖核苷酸。2.如图是某动物
14、组织的一个细胞，其细胞质内含有的糖类和核酸主要是( )A.糖原和 RNA B.糖原和 DNAC.淀粉和 RNA D.淀粉和 DNA10答案 A解析 淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质；RNA 主要分布在细胞质中。3.糖类不含有，脂质不一定有，蛋白质也不一定有，而核酸一定含有的元素是( )A.N B.PC.S D.P 和 S答案 B解析 注意区别各类有机化合物所含化学元素的种类。4.植物从土壤中吸收并运输到叶肉细胞的氮和磷，主要用于合成( )淀粉 葡萄糖 脂肪 磷脂 蛋白质核酸A. B.C. D.答案 C解析 糖类和脂肪中只含有 C、H、O 三种元素；磷脂中含有氮和磷；蛋白质中含
15、有氮；核酸中含有氮和磷。5.下列有关遗传信息的叙述，正确的是( )A.遗传信息只储存在 DNA 分子中B.HIV 病毒的遗传信息储存在 RNA 分子中C.所有生物的 DNA，都具有相同的脱氧核糖核苷酸排列顺序D.组成 DNA 的脱氧核糖核苷酸只有 4 种，所以连成长链时，其排列顺序是有限的答案 B解析 有细胞结构的生物遗传信息贮存在 DNA 内，有一部分病毒的遗传信息储存在 RNA 内，如 HIV 病毒；不同生物的核酸，核苷酸排列的顺序不同；核苷酸连成长链时如果数量不限，排列顺序就是极其多样化的。6.核酸的基本组成单位是( )A.核苷酸 B.脱氧核糖核苷酸C.核糖核苷酸 D.氨基酸答案 A7.在生命活动中，由 DNA 分子蕴藏的信息所支配合成的 RNA 在完全水解后，得到的化学物
